[發明專利]投射型顯示裝置和光學單元

無效

• 申請號: 200710159747.1
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101216659A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 村田誠治;大內敏
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G02B27/09
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及通過投射透鏡將形成在影像顯示元件上的光學像放大投射到屏幕上的投射型顯示裝置。

背景技術

現有技術中，將影像顯示元件上所形成的光學像投射到屏幕等的投射型顯示裝置已被公知并實用化。近年來，在影像顯示元件中正在利用液晶面板等。由于重視影像的明亮度，在日本特開平8-036180號公報中公開有用多個光源來使明亮度提高的技術。

圖7是表示現有的光學單元的示意圖。光學單元包括：射出光的光源51；將來自光源51的光反射的拋物面形狀的反射鏡(reflector)57；將光源51和經拋物面形狀的反射鏡57反射的光照射至影像顯示元件53的光傳導單元52；形成光學像的影像顯示元件53；將來自影像顯示元件53的光學像投射到屏幕(未圖示)上的投射透鏡54；和阻斷成為光學元件的劣化原因的紫外線與紅外線的UV-IR濾光器55。

光傳導單元52的第一透鏡52a₁、52a₂將來自光源51₁、51₂的光聚光在第二透鏡52b₁、52b₂上，分別在第二透鏡52b₁、52b₂的附近形成光源像，透過第二透鏡52b的光通過光合成透鏡52c而聚光，入射到第三透鏡52d，再通過第三透鏡52d調整光的光線角度，入射到影像顯示元件53。

在圖7的光學單元中，由于從光源51射出的光經第二透鏡52b和第三透鏡52d至少聚光二次，所以光路長度變長，存在導致光學單元大型化的問題。而且，由于光學部件的數量變多，存在光學單元高成本化的問題。

此外，在圖7中，例如，在拋物面形狀的反射鏡的焦點處配置有不具有有限的形狀的點光源，在射出光時，從光源射出的光經拋物面形狀的反射鏡反射后，大致平行地射出。但是，由于光源51具有有限的大小，例如，在光源51₁處，從偏離焦點的位置所發出的光如虛線60所示，不平行化而產生像差，所以導致例如不入射到第二透鏡52b₁而直接入射到光合成透鏡52c，或者由于入射到第二透鏡52b₂，因此不能使光入射到影像顯示元件53上。

發明內容

本發明鑒于上述問題而完成，目的在于提供能夠通過使光學部件的數量為最小限度而實現低成本化，以及通過使從光源射出的光無漏光地照射在影像顯示元件上而實現高亮度化的投射型顯示裝置或者光學單元。

本發明通過形成包括多個光源、第一平行化透鏡、光合成透鏡、影像顯示元件、投射透鏡的光學單元，在從光源到投射透鏡之間的光路上將光聚光在影像顯示元件上一次，由此將使用的光學部件抑制在最小限度，并且通過縮短從多個光源到投射透鏡之間的光路長度，實現投射型顯示裝置或者光學單元的小型化。

附圖說明

圖1是表示實施例1的光學單元的示意圖。

圖2是表示面光源與影像顯示元件的關系的示意圖。

圖3是表示實施例2的光學單元的示意圖。

圖4是表示實施例3的光學單元的示意圖。

圖5是表示實施例4的投射型顯示裝置的示意圖。

圖6是表示實施例5的投射型顯示裝置的示意圖。

圖7是表示現有的光學系統的示意圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對實施例進行說明。其中，在各圖中，具有共通的功能的要素使用同一符號標注，對于已經說明過一次的內容，省略其說明。

【實施例1】

圖1是表示實施例1的光學單元的示意圖。1是電源，2是第一平行化透鏡，5是光合成透鏡，4是影像顯示元件，7是射出側偏振光板，12是投射透鏡。

光源1可以利用例如超高壓水銀燈、LED、激光等。此外，雖然未圖示，但是當然也可以使用對從光源射出的光進行反射的拋物面或者橢圓面形狀的反射鏡。

在實施例1中，對使用二個光源1a、1b的情況進行說明。

第一平行化透鏡2a、2b是分別與光源1a、1b對應設置的透鏡，使從光源1射出的光平行化。

光合成透鏡5對從第一平行化透鏡2a、2b射出的光進行合成，以使其照射到影像顯示元件4上的方式進行聚光。